Ребёнок массой 20 кг, скатившись с горы на санках, проехал по горизонтальной поверхности до остановки 15 м за 10 с. Какой коэффициент трения полозьев санок о снег? Какова сила трения при движении санок?

Прошу, помогите решить!)

Физика 8 класс Сила трения и движение тел физика 8 класс задача по физике коэффициент трения сила трения движение санок масса ребёнка расстояние 15 м время 10 с горизонтальная поверхность законы физики механика силы трение о снег решение задачи учебные вопросы по физике Новый

Для решения данной задачи нам необходимо использовать несколько физических понятий и формул. Рассмотрим шаги, которые помогут нам найти коэффициент трения и силу трения.

Шаг 1: Определение начальной скорости санок

Сначала найдем начальную скорость санок, когда ребенок начинает движение по горизонтальной поверхности. Мы знаем, что санки проехали 15 метров за 10 секунд. Используем формулу для расчета скорости:

v = s / t

• s = 15 м (пройденное расстояние)
• t = 10 с (время)

Подставляем значения:

v = 15 м / 10 с = 1.5 м/с

Шаг 2: Определение ускорения

Теперь мы можем найти ускорение санок, используя формулу для равномерно замедленного движения. Поскольку санки останавливаются, конечная скорость равна 0:

a = (v_f - v_i) / t

• v_f = 0 м/с (конечная скорость)
• v_i = 1.5 м/с (начальная скорость)

Подставляем значения:

a = (0 - 1.5) / 10 = -0.15 м/с²

Шаг 3: Определение силы трения

Сила трения (F_t) связана с массой и ускорением по второму закону Ньютона:

F_t = m * a

• m = 20 кг (масса ребенка)
• a = -0.15 м/с² (ускорение, отрицательное, так как это замедление)

Подставляем значения:

F_t = 20 кг * (-0.15 м/с²) = -3 Н

Сила трения равна 3 Н (по модулю), и направлена в сторону, противоположную движению.

Шаг 4: Определение коэффициента трения

Коэффициент трения (μ) можно найти по формуле:

F_t = μ * N

где N - нормальная сила, равная весу ребенка:

N = m * g

• g = 9.81 м/с² (ускорение свободного падения)

Подставляем значения:

N = 20 кг * 9.81 м/с² = 196.2 Н

Теперь подставим значения в формулу для коэффициента трения:

μ = F_t / N

μ = 3 Н / 196.2 Н ≈ 0.0153

Итог

Коэффициент трения полозьев санок о снег составляет примерно 0.0153. Сила трения при движении санок равна 3 Н.